摘要： 以松香为栽体，znc1 为活性荆，酒精为溶剂， 乙二醇为添加荆，设计了不同钎荆配方， 通过铺展性试验研究了钎剂成分对sn—
zn基无铅钎料在铜上的润湿性的影响。研究结果表明：松香-znc1 ～酒精一乙二醇钎剂的去膜作用是松香和znc1 共同作用的结果，随着
钎荆'~'znc1 和松香配比的增加，钎料的铺展面积先增大后减小。钎荆中的酒精具有降低钎剂黏度的作用，酒精中的水分具有增强znc1
去除金属氧化膜能力的作用，从而使钎荆具有促进钎料在铜上铺展的能力，但是钎焊过程中钎荆飞溅大。钎剂中的乙二醇具有增大钎
剂黏度，减少钎荆飞溅的作用，但具有降低钎料润湿性的作用。znc1 、天然松香、酒精和乙二醇进行适当配比配制的钎荆能明显改善
sn—zn钎料的润湿性。 ．
关键词：sn—zn钎料；钎剂； 润湿性；松香； 乙二醇；znc12
中图分类号：tc425．1 文献标识码：b
由于sn—pb共晶基合金系列钎料的熔点低，具有对铜良好
的润湿性、优良的导电性和导热性，价格低廉等特点，因此，
一直是电子工业中的主导连接材料。但铅作为一种重金属可以
通过皮肤渗透、呼吸系统和消化系统吸收等方式进入人体，在
体内聚集而不能排出。它与体内的蛋白质强烈结合造成身体的
各项功能紊乱，使神经系统和泌尿系统产生病变“]，导致儿童
多动症和智力发育不完全。随着人类环保意识的增强，大范围
内禁止使用含铅物质的呼声越来越高。从上世纪80年代至今，
许多国家和地区性组织纷纷制订法律来限制或禁止含铅钎料在
电子组装行业中的应用。欧盟于1998年颁布了《电力电子设备
废物的处理法令》即weee (waste electrical and electronic
equipment)，明确表明在某些电子电器设备中禁止使用铅。
2o02年欧盟通过了rols (restriction on hazardous substances)
法令，法令规定从2006年7j]1日起，欧盟所有成员国必须保证
其进入市场的电力电子产品不能含有铅、汞、镉、六价铬、聚
合溴化联苯(pbb)和聚合溴化联苯乙醚(pbde)，其中铅是
排在第一位的 ]。世界各国对推行无铅钎料纷纷表态，并积极
投入无铅钎料的研制与开发。
目前研究的无铅钎料大多是以sn基为主，添加一些~llag，
bi，zn，cu，in和稀土等的合金元素，通过合金化来改善无铅
钎料合金的性能，提高钎焊性。其中sn—zn基钎料的熔点最接
近传统的sn—ph钎料，而且其成本低、力学性能优异，从而成
为无铅钎料中极有前景的竞争者之一。但zn易氧化，尤其在
2o0℃以上氧化迅速，从而使sn—zn基钎料在cu上的润湿性差，
收稿日期：2007—01—26
因而限制了它们的推广应用． 也成为目前急需解决的主要
问题[31。国内外许多研究人员试图通过在sn—zn合金中添加
cu，bi，in以及re等元素改善sn—zn合金在铜上的润湿性，但
这不仅使钎料合金的成本增加．而且使钎料的力学性能下降，
钎料润湿性差的问题也没有得到根本解决l4| 。
到目前为止，关于sn—zn基钎料专用钎剂研究的报道还较
少。vaynman等 基于sn的有机化合物可在钎焊温度分解出金
属sn．从而可在被钎焊表面预镀sn来改善sn一8zn共晶钎料润
湿性的原理，分别设计了以聚乙烯为溶剂，异丙醇为载体，乙
醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺为活性剂，sn的有机化合物为添加
剂的钎剂， 进行了sn一8zn无铅钎料在铜板上的铺展性试验。
试验发现，当sn的有机化合物质量分数达到15％时，钎料在cu
上的润湿性可得到明显改善。然而这些钎剂有一定毒性，配制
这些钎剂的原材料也难以得到。吴敏 等人也设计了含snc12
的有机钎剂进行了sn一9zn的润湿性研究，这类钎剂虽然对sn一
9zn的润湿性有明显的改善作用，但是腐蚀性较强，钎焊后必
须及时清洗。
松香的主要成分为弱有机酸松香酸(c。9h cooh)，在150
℃ 以上可以和sn．cu等金属的氧化物反应生成金属皂而去除金
属氧化膜。作为钎剂其腐蚀性弱。因此松香基钎剂一直是电子
工业中常用的助焊剂。znc1：在高温下可溶解金属氧化物eio,ih。
陈芳 等人在关于sn一3．5ago．6cu合金对铜引线的钎焊性研究
中发现在松香乙醇溶液钎剂中加入质量分数为0．1％的卤素时，
钎料对cu的润湿性明显提高。笔者经过前期研究工作发现，
以松香和znc1：作为主要成分配制的钎剂与以snc1：和松香作为
主要成分配制的钎剂相比，含znc12的钎剂对sn—zn基钎料在铜
welding technology